Почему бактерии могут быть кулинарами фармацевтами. Бактерии на службе

Определение 1

Климатический пояс – это широтная полоса на поверхности Земли, с относительно однородным климатом.

Друг от друга климатические пояса отличаются температурой воздуха и господствующими воздушными массами . В соответствии с их свойствами определяются основные черты климата. Смена климатических поясов на планете происходит зонально , т.е. от экватора к полюсам . Классификация климатических поясов, которая используется в России и в большинстве стран мира, была создана советским климатологом Б.П. Алисовым в $1956$ г. Он выделяет основные и переходные климатические пояса.

Основных климатических поясов семь:

• Экваториальный пояс;
• Два тропических пояса;
• Два умеренных пояса;
• Два полярных пояса – арктический и антарктический .

В этих климатических поясах в течение года господствуют одни воздушные массы , с одноименными названиями.

Экваториальный климатический пояс находится по обе стороны от экватора. Территория и акватория пояса получает в течение года большое количество тепла, и среднемесячные температуры составляют $24$-$28$ градусов. На суше радиационный баланс доходит до $90$ ккал/см кв. в год. Годовое количество осадков до $3000$ мм в год, а на наветренных склонах – до $10 000$ мм. Увлажнение здесь избыточное, потому что количество осадков значительно больше испаряемости.

Тропические климатические пояса . Один тропический пояс расположен в Северном полушарии планеты, второй – в Южном полушарии. Тропические пояса пересекают все материки за исключением Антарктиды и хорошо выражены в океанах между $20$ и $30$ параллелями обоих полушарий. На формирование климата тропиков воздействие оказывают тропические воздушные массы, с характерным для них высоким атмосферным давлением и антициклональной циркуляцией. В течение года здесь очень малая облачность, относительная влажность и годовое количество осадков. Господствующими ветрами являются пассаты . Летние среднемесячные температуры воздуха составляют + $30$-$35$ градусов, зимние температуры не ниже +$10$ градусов. Суточные и годовые амплитуды достаточно высокие. Годовое количество осадков от $50$-$200$ мм. Исключением являются восточные окраины материков, а на островах наветренные склоны гор получают до $2000$ мм и более. Например, на Гавайских островах выпадает около $13000$ мм. На западных побережьях континентов климат будет более прохладный, что связано с холодными океаническими течениями. Там будет более высокая влажность воздуха, ровный ход температуры и частые туманы.

Умеренные климатические пояса . Один умеренный пояс расположен в Северном полушарии, между $40$ и $65$ параллелью, другой – в Южном между $42$ и $58$ параллелью. Это самые большие климатические пояса по занимаемой площади. Одним из различий этих поясов является то, что в Северном полушарии пояс занимает более половины суши , в то время как в Южном полушарии, наоборот. Там $98\%$ приходится на океан . В умеренных поясах наблюдается четкая сезонность климата. Выражается она в большой разнице между летними и зимними температурами. Причем в Северном полушарии годовая и суточная амплитуда значительно выше, чем в Южном. Господствует здесь западный перенос воздушных масс умеренных широт, наблюдается интенсивная циклоническая деятельность. К окраинам континентов количество осадков увеличивается, и годовая сумма составляет $800$-$2000$ мм. На наветренных приокеанических склонах их количество возрастает и достигает $5000$-$8000$ мм.

Полярные климатические пояса (арктический и антарктический). В Северном полушарии арктический пояс начинается севернее $70$ параллели, а антарктический южнее $65$ параллели. Для обоих поясов характерны полярные ночи и полярные дни. Вечные льды и снега излучают огромное количество солнечного тепла, что является причиной сильно охлажденного воздуха. Атмосферное давление круглый год высокое и господствуют восточные ветры. В Антарктиде расположен полюс холода планеты. В летний период средняя температура воздуха -$30$ градусов, а зимняя -$70$. На российской полярой станции «Восток » температура опускается до -$88,3$ градуса. На антарктическом побережье среднемесячные летние температуры от -$1$ до -$5$ градусов, а зимние от -$18$ до - $20$ градусов. Над гренландским ледниковым щитом в Арктике климатические условия сходные, но более мягкие. В приатлантических районах Арктики и до полюса летняя температура около $ 0$ градусов, а при теплом вторжении воздуха она поднимается до + $5$. Средние зимние температуры около - $20$ градусов. Американский арктический сектор более суровый с температурой -$50$ градусов зимой и летом -$10$ градусов. Наибольшее количество осадков приходится на европейский сектор Арктики, где выпадает $300$-$350$ мм, а в азиатском и американском секторе от $160$-$250$ мм.

Переходные климатические пояса.

Между основными климатическими поясами расположены зоны переходных поясов . Их $6$ и они характеризуются сезонной сменой преобладающих воздушных масс, т.е. летом там господствует одна воздушная масса, а зимой – другая. К названиям всех переходных поясов добавляется приставка «суб », что в переводе с латинского означает «под », т.е., пояс, расположенный под основным .

К переходным поясам относятся:

• Два субэкваториальных пояса;
• Два субтропических пояса;
• Субарктический пояс;
• Субантарктический пояс.

Субэкваториальный климатический пояс . Расположены эти пояса к югу и к северу от экваториального. В результате подвижки климатических поясов по сезонам года, в летний период сюда приходит влажный экваториальный воздух, в зимний период приходит сухой тропический. Лето для субэкваториальных поясов будет влажное , а зима сухая . Несмотря на это среднегодовое количество осадков избыточное и доходит до $1500$ мм в год. На склонах гор осадков выпадает еще больше – $6000$-$10000$ мм в год. Различие между летними и зимними температурами небольшое, но разница с экваториальным поясом ощущается. Летние температуры колеблются от $22$-$30$ градусов. Помимо океанов субэкваториальный пояс проходит через Южную Америку, Центральную Африку, Индостан, Индокитай, Северную Австралию.

Субтропические климатические пояса . Расположены они в пределах $30$-$40$ градусов Северного и Южного полушарий. С юга субтропики граничат с тропическим поясом, а на севере с умеренным поясом в Северном полушарии. В Южном полушарии к северу от субтропиков находится тропический пояс, а к югу умеренный. Термические режимы чередуются по полугодиям – зимой наблюдается умеренный режим, а летом – тропический. Для субтропиков возможны уже заморозки. В пределах океана пояса отличаются высокой температурой и большой соленостью воды.

Субарктический климатический пояс . Этот переходный пояс является самым близким к Северному полюсу Земли. Умеренная и арктическая воздушные массы в течение года сменяют друг друга. Пояс занимает Северную Канаду, Аляску, южную оконечность Гренландии, север Исландии и Скандинавского полуострова. В пределах России он проходит по северной части Западной и Средней Сибири, а также Дальнего Востока.

Субантарктический климатический пояс . Расположенный в Южном полушарии этот пояс занимает ряд антарктических островов и северную оконечность Антарктического полуострова. Для пояса характерно коротенькое лето с температурой ниже + $20$ градусов. Холодные воздушные массы зимой снижают температуру до отрицательных значений. И держится большую часть года ниже нуля. Это же характерно и для субарктического пояса. Осадков немного и они сокращаются от $500$-$250$ мм и ниже.

Климатообразующие факторы

На формирование климата планеты большое влияние оказывают внешние и внутренние факторы. Большая часть внешних факторов оказывают влияние на суммарное количество поступающей солнечной радиации, её распределение по сезонам года, по полушариям и континентам.

К внешним факторам относятся параметры земной орбиты и земной оси:

• Расстояние между Солнцем и Землей. Оно определяет количество получаемой солнечной энергии;
• Наклон вращения земной оси к плоскости орбиты, что определяет сезонные изменения;
• Эксцентриситет орбиты Земли. Оказывает влияние на распределение тепла и сезонные изменения.

К внутренним факторам относятся:

• Конфигурация океанов и континентов и их взаимное расположение;
• Наличие действующих вулканов, способных изменить климат вплоть до вулканической зимы;
• Альбедо атмосферы Земли и её поверхности;
• Воздушные массы;
• Близость океанов и морей, смягчающих климат, за исключением в них холодных течений;
• Характер подстилающей поверхности;
• Хозяйственная деятельность человека;
• Тепловые потоки планеты.

Количество суммарной солнечной радиации -- 140-150 ккал/см 2 в год. Радиационный баланс на материке-- 80 ккал/см 2 в год, на Океане -- 100-120 ккал/см 2 в год. Преобладают пониженное давление, слабые, неустойчивые ветры, благоприятствующие развитию термической конвекции.

Испарение одинаково велико как над Океаном, так и над материком, покрытым густой растительностью. Абсолютная влажность воздуха более 30 г/ж 3 над сушей, относительная влажность -- 70% даже в наиболее сухих местах. Среднемесячная температура воздуха колеблется от 24 до 28°. Количество осадков почти всюду превышает возможное испарение и достигает в среднем 2000 мм в год. Наибольшее количество осадков приходится в общем на периоды равноденствия, но эта закономерность не везде выдерживается.

Континентальный и океанский типы экваториального климата различаются очень мало. В высокогорном экваториальном климате температура несколько ниже, количество осадков меньше (в связи с уменьшением с высотой влагосодержания). На высоте 4500 м лежит граница пояса вечных снегов.

Климаты субэкваториальных поясов (поясов тропических муссонов). Этот климат слагается как бы из двух климатических режимов: в летнем полушарии экваториальный муссон направляется от экватора и приносит влагу; в зимнем полушарии муссон дует к экватору от тропиков, влажность воздуха при этом падает.

Континентальный субэкваториальный климат формируется на всех континентах. Граница экваториальных муссонов во внутренних частях континентов лежит в среднем около 18° с. ш. Особенно далеко от экватора граница заходит в Азии (Индостан, Индокитай).

Континентальный субэкваториальный климат характеризуется влажным летом, сухой зимой и засушливой жаркой весной. На равнинах по мере удаления от экватора количество осадков уменьшается. Годовой ход температуры имеет два минимума (зимой и летом) и два максимума (весной и осенью). Некоторое понижение температуры летом вызывается воздействием экваториального воздуха, который в это время холоднее тропического на несколько (до 5) градусов. Количество осадков редко превышает 2000 мм в год.

В горных районах температура с высотой понижается, но характер годового хода метеорологических элементов сохраняется. На склонах, принимающих на себя экваториальные муссоны, количество осадков очень резко увеличивается, достигая предельного количества.

Океанский субэкваториальный климат наблюдается на всех океанах в северном полушарии, в южном -- над Индийским и западными частями Тихого и Атлантического океанов. Граница его распространения лежит в среднем около 12° широты. Вблизи этой границы чаще возникают тропические циклоны.

Лето в океанском субэкваториальном климате более влажное и более (на 2-3°) теплое, чем зима. От континентальной разновидности этого климата он отличается большей влажностью воздуха и менее высокой температурой.

Климаты тропических поясов.

Годовое количество суммарной радиации вследствие малой облачности в тропическом поясе больше, чем в экваториальном: на материке -- 180-200 ккал/см 2 в год, на Океане -- 160 ккал/см 2 в год. Однако, в связи с тем что эффективное излучение тоже очень велико, радиационный баланс составляет всего 60 ккал/см 2 в год на материке и 80-100 ккал/см 2 в год на Океане.

В антициклонах над океанами и в барических депрессиях термического происхождения над материками формируется тропический воздух, отличающийся от воздуха на экваторе меньшей влажностью. Для континентального тропического воздуха это объясняется очень малым испарением, для морского -- устойчивой стратификацией пассатов (пассатной инверсией), мешающей вертикальному обмену и переносу влаги в более высокие слои тропосферы.

Континентальный тропический климат очень сухой и жаркий, с большими суточными амплитудами колебания температуры воздуха (до 40°). Средняя годовая амплитуда температуры воздуха около 20°. Относительная влажность летом около 30%. Этот климат характерен для внутриматериковых пустынь тропического пояса.

С высотой температура воздуха падает, количество осадков возрастает. Снеговая линия располагается примерно на высоте 5300 м, в особо защищенных областях поднимаясь до 6000 м.

Океанский тропический климат сходен с экваториальным, так как суточные и годовые амплитуды колебания температуры над Океаном сравнительно невелики, отличается от экваториального меньшей облачностью и устойчивыми ветрами.

Тропический климат западных побережий континентов очень своеобразен. Он характеризуется сравнительно низкой температурой воздуха (18-20°) и малым количеством осадков (менее 100 мм в год) при большой влажности воздуха (80-90%). Это климат прибрежных пустынь (Западная Сахара, Намиб, Атакама, Калифорнийская).

На формирование климата западного побережья материков в тропическом поясе оказывают влияние холодные течения и приток воздуха в восточной части субтропического максимума (антициклона) со стороны умеренных широт, усиливающие инверсию, существующую в пассатах. В результате граница температурной инверсии располагается ниже границы конденсации и конвекция не развивается, а следовательно, не образуются облака и не выпадают осадки. Годовой ход температуры такой же, как в океанском типе. Очень часты туманы, развиты бризы.

С высотой температура воздуха сначала несколько возрастает (так как влияние холодного течения уменьшается), затем понижается; количество осадков не увеличивается.

Тропический климат восточных побережий континентов отличается от климата западных побережий более высокой температурой и большим количеством осадков. Благодаря влиянию теплого течения и воздуха, приносимого в западной части антициклона от экватора, пассатная инверсия ослаблена и не препятствует конвекции.

В горах на наветренных склонах осадков больше, но с высотой их количество не возрастает, так как пассаты влажны только в нижнем слое. На подветренных склонах осадков мало.

Климаты субтропических поясов

Зимой радиационный режим и характер циркуляции складываются почти так же, как и в умеренном поясе, летом -- так же, как и в тропическом поясе.

По сравнению с тропическим поясом годовое количество солнечной радиации уменьшается примерно на 20%, ее сезонные колебания делаются более заметными.

Летом над океанами хорошо выражены антициклоны, над материками -- области пониженного давления. Зимой в субтропическом поясе преобладает циклоническая деятельность.

Континентальный субтропический климат. Лето жаркое, сухое. Средняя температура летних месяцев 30° и выше, максимальная более 50°. Зима относительно холодная, с осадками. Годовое количество осадков около 500 мм, а на наветренных склонах гор -- в четыре-пять раз больше. Зимой выпадает снег, но устойчивый снежный покров не образуется.

С высотой количество осадков увеличивается. Температура воздуха понижается, и выше 2000 м над уровнем моря зимой короткое время сохраняется снежный покров.

Океанский субтропический климат отличается от континентального субтропического более равномерным годовым ходом температуры воздуха. Средняя температура наиболее теплого месяца около 20°, наиболее холодного около 12°.

Субтропический климат западных побережий материков (средиземноморский). Лето нежаркое, сухое. Зима относительно теплая, дождливая. Летом побережье попадает под влияние восточной периферии субтропического антициклона. Зимой здесь господствует циклоническая деятельность.

Субтропический климат восточных побережий имеет муссонный характер. Зима сравнительно с другими климатами этого пояса холодная и сухая, лето жаркое и влажное. Этот климат хорошо выражен только в северном полушарии, и особенно на восточном побережье Азии.

Климаты умеренных поясов.

Радиационный баланс в среднем за год в два раза меньше, чем в тропическом поясе, что в значительной степени зависит от облачности. При этом летом он немногим отличается от радиацинного баланса тропического пояса, зимой же на материке радиационный баланс отрицательный. Развитие циклонической деятельности обеспечивает меридиональный перенос воздуха. Осадки связаны в основном с прохождением циклонов.

Континентальный умеренный климат -- климат материков северного полушария. Лето теплое (может быть жарким), зима холодная с устойчивым снежным покровом.

Радиационный баланс в среднем за год 20-30 ккал/см 2 , в летние месяцы он мало отличается от тропического (6 ккал/см 2 в мес.), а в зимние составляет отрицательную величину (-1 ккал/см 2 в мес.).

Летом над материками происходит интенсивная трансформация воздушных масс, приходящих с океанов и с севера. Воздух нагревается, дополнительно увлажняется за счет влаги, испарившейся с поверхности материка. Зимой воздух охлаждается в антициклонах. Температура падает ниже -- 30°. Осадков больше летом, но длительная трансформация воздуха может привести к засухе.

В горах летом значительно холоднее, чем на равнине, а зимой на равнине (в результате вхождения холодных масс воздуха) часто холоднее, чем в горах. На склонах гор, особенно на западных, обращенных навстречу господствующим ветрам, осадков больше, чем на равнине.

Океанский умеренный климат. Радиационный баланс поверхности океанов в среднем за год в 1,5 раза больше, чем на материках. Теплые течения приносят в умеренные широты почти столько же тепла, сколько обеспечивает радиационный баланс. Около 2/3 тепла тратится на испарение, остальное идет на нагревание атмосферы (турбулентный теплообмен) зимой.

Зима над океанами значительно теплее, чем над материками, лето прохладнее. Весь год развита циклоническая деятельность.

Умеренный климат западных побережий материков формируется под воздействием западного переноса воздуха с Океана на материк; отличается от континентального меньшими годовыми колебаниями температуры. Осадки выпадают довольно равномерно во все сезоны.

Умеренный климат восточных побережий материков обусловлен перемещением воздуха летом с Океана на материк, зимой -- с материка на Океан. Лето дождливое, зима сухая, холодная. Холодные течения понижают летнюю температуру воздуха, весной и в начале лета они способствуют образованию туманов.

Климаты субарктического и субантарктического поясов

Континентальный субарктический климат формируется только в северном полушарии. Радиационный баланс 10-12 ккал/см 2 в год. Лето относительно теплое, короткое, зима суровая. Годовая амплитуда колебания температуры очень велика. Осадков мало (менее 200 мм в год). Летом преобладают ветры северных направлений. Приходящий с севера и трансформирующийся над материком воздух приближается по своим качествам к арктическому.

В горах зимой наблюдается мощная инверсия. Очень велики различия между летней и зимней температурами в понижениях рельефа, где обмен воздуха ослаблен.

Океанский субарктический и субантарктический климат не имеет резких различий между температурой зимы и лета. Годовая амплитуда температуры не больше 20°. Весь год развита циклоническая деятельность.

Климаты арктического и антарктического поясов

Радиационный баланс за год в среднем близок к нулю. Снежный покров не стаивает весь год. Большая отражательная способность снега приводит к тому, что даже летом радиационный баланс очень мал. Так, на ст. Пионерская (70° ю. ш.) при суммарной радиации в декабре 24 ккал/см 2 в мес. радиационный баланс на поверхности снега меньше 2 ккал.

Преобладание антициклонической погоды способствует постоянному охлаждению воздуха в центральных районах Арктики и Антарктики. Осадков мало. Однако осадки и конденсация влаги на холодной поверхности снега вместе превышают испарение.

Континентальный полярный климат хорошо выражен в южном полушарии. Характеризуется очень суровой зимой и холодным летом. Отрицательную среднюю температуру имеют все месяцы. Отмечена минимальная температура -88,3°.

Океанский полярный климат -- климат северных полярных областей, формирующийся над поверхностью Океана, покрытого льдом. В приходе тепла зимой заметную роль играет тепло океанских вод, проникающее через лед. С октября по апрель радиационный баланс отрицательный, с Імая по сентябрь -- положительный.

Средняя температура января в центре Арктики (-40°) выше, чем на северо-востоке Азии. Летом в результате потери большого количества тепла на таяние снега и льда и на испарение температура около 0°. Погода летом преимущественно пасмурная. Осадков мало (около 100 мм в год).

На климат (и, значит, климатический пояс ) оказывают воздействие и формируют его, зависящие от географических условий, климатообразующие факторы. К ним относятся: количество радиации солнца, достигающей определенной поверхности Земли; атмосферные процессы циркуляции; объемы биомассы. Эти факторы, определяющие климат, могут значительно различаться в зависимости от географической широты местности. Именно широта определяет под каким углом падает солнечный свет на поверхность земного шара и, соответственно, как интенсивно будет прогреваться поверхность, расположенная на разном удалении от экватора.

Тепловой режим определенной местности зависит в огромной степени от ее близости к океанам, которые выполняют функцию тепловых аккумуляторов. На граничащих с океанами поверхностях суши наблюдается более мягкий климат климатический пояс , по сравнению с климатом в глубине континентов. Суточные и сезонные перепады температуры около больших объемов воды имеют более плавный характер, чем при континентальном климате ближе к центру материков. Здесь выпадает больше осадков и небо часто закрыто облаками. Напротив, континентальный климат характеризуется резкими перепадами температуры и меньшим количеством осадков.

Такое, связанное с океанами явление, как морское течение, также является важнейшим фактором, определяющим погоду на Земле. Неся теплые массы воды вокруг континентов, они согревают атмосферный воздух, приносят циклоны с большим количеством осадков. То, как кардинально течение может влиять на природу, можно рассмотреть на примере Северо-Атлантического течения. В тех местностях, которые попадают в зону его влияния, растут густые леса. А в расположенной в тех же широтах Гренландии лежит только толстый слой льда.

Не меньшее влияние оказывает на климат и рельеф (что сказывается и на формировании климатического пояса). Всем известны кадры подъемов в горы альпинистов, которые стартуя с зеленеющих лугов у подножия горы, через несколько дней стоят на заснеженных вершинах. Происходит это из-за того, что с каждым километром над уровнем моря, температура окружающего воздуха падает на 5-6 °С. Кроме этого, горные системы препятствуют передвижению как теплых, так и холодных масс воздуха. Часто климат с одной и с другой стороны горного хребта может значительно отличаться. Яркий пример этого - разность температуры воздуха и влажности в Сочи и в Ставрополье, находящихся по разные стороны Кавказских гор.

Чтобы правильно дать определение понятию «климатический пояс » нужно отличать такие термины как погода и климат.

Погода - это состояние тропосферы в определенный отрезок времени в конкретной местности. А климатом принято считать средний устоявшийся режим погоды. Что такое климатический пояс , какие существуют его разновидности?

Климатический пояс и его свойства.

Климатическим поясом принято называть широтную полосу, что отличается от иных полос циркуляцией атмосферы, а также интенсивностью нагревания Солнца.

Всего на планете насчитывается 7 разновидностей климатических поясо в, которые в свою очередь делятся на основные и переходные пояса. Категорию основных поясов еще принято называть постоянными.

Постоянные и переходные климатические пояса.

Постоянным (основным) называют климатический пояс , в котором на протяжении целого года господствует одна воздушная масса. К основному виду поясов относят: умеренный, тропический, экваториальный и арктический.

Для переходных поясов свойственна смена воздушных масс, то есть летом приходит жаркая, а зимой - более холодная. Выделяют субарктический, субтропический и субэкваториальный пояса.

Экваториальный климатический пояс.

Данный подвид основного климатического пояса расположен в области экватора. Это единственный в своем роде пояс, что разделен на несколько частей. В течение года находится под воздействием экваториальной воздушной массы.

Главные особенности экваториального пояса:

• повышенная влажность;
• высокое количество осадков (до 7 тысяч мм за год);
• высокая температура (от 20°С и выше).

Природной зоной данного климатического пояса считаются влажные леса, которые наполнены различными ядовитыми растениями и животными.

В этом поясе расположена Амазонскую низменность, экваториальная Африка, а также Большие Зондские острова.

Субэкваториальный климатический пояс.

Данный подвид переходного климатического пояса находится между экваториальным и тропическим поясами. Следовательно, на его территории в течение года меняется 2 воздушные массы.

В субэкваториальном поясе находится Северная Австралия, север Южной Америки, полуостров Индостан, Юго-Восточная Азия.

Тропический и субтропический пояса.

Тропический пояс свойствен тропическим широтам. Погода в тропиках зависит от высоты солнца над горизонтом. Для тропического климатического пояса характерны резкие температурные перепады - от жары до холода.

Это считается главной причиной, по которой мир флоры и фауны очень беден. В таком подвиде постоянных поясов находится Северная Африка, Мексика и Карибские острова.

Субтропический пояс находится посреди умеренного и тропического поясов. Принято различать северный и южный субтропические пояса. В летний период здесь преобладает тропическая жара, которой свойственна сухость, а зимой царит холодная воздушная масса.

Данный климатический пояс характерен для Великой Китайской равнины, Северной Африки, Северной Америки и юга Японии.

Умеренный климатический пояс.

Отличительной чертой умеренного пояса считается возможность температуры изменяться по сезонам. Для такого климатического пояса свойственна отрицательная температура.

В умеренных широтах находится значительная часть Европы, Великобритании, России, Канады и севера США.